液壓舵機電液伺服調節(jié)器的性能分析與參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、舵機電液伺服調節(jié)器是舵機操縱系統(tǒng)的機電轉換與控制裝置。它控制舵機操縱船舶根據(jù)輸入舵角改變航向或在船舶偏離既定方向時，自動調節(jié)舵角，使船舶回到原來的航行方向。本文針對國外引進的某型舵機電液伺服調節(jié)器，進行了改型設計后的性能分析及參數(shù)優(yōu)化。該調節(jié)器主要由伺服閥、伺服活塞、差動缸、力矩馬達、放大器、傳感器等組成，是集機械技術、自動控制技術、傳感檢測技術、電子技術等為一體的機-電-液一體化產(chǎn)品。
　　 本文在介紹電液伺服調節(jié)器的組成、功

2、能及工作原理的基礎上，通過關鍵尺寸的計算對調節(jié)器閥芯閥套組件、伺服活塞和液壓缸組件及調節(jié)器系統(tǒng)進行了設計校核與分析，計算了伺服閥的流量特性及閥在平衡點處的系數(shù)、伺服活塞和差動缸組件的泄漏及活塞的移動速度，得出了調節(jié)器的輸出特性曲線；在基本掌握各元器件的作用及工作狀況的基礎上，以流量連續(xù)性方程和力平衡方程為基礎，采用線性化小變量處理的方法，在考慮閥芯所受的穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)液動力及三通閥和液壓缸泄漏影響的基礎上，列寫了三通閥控制液壓缸等環(huán)節(jié)的基本

3、方程，得到了電液伺服調節(jié)器系統(tǒng)的線性化數(shù)學模型；然后用Matlab提供的Simulink進行仿真，選取ode45(Dormand-Prince)算法，變步長積分，對調節(jié)器動態(tài)特性進行分析，并得出了其動態(tài)性能指標；本文最后根據(jù)計算機仿真結果討論了調節(jié)器部分參數(shù)對輸出性能的影響規(guī)律，以綜合控制性能為目標函數(shù)，采用基于黃金分割法和拋物線插值法的搜索方法，利用Matlab優(yōu)化工具箱，在給定區(qū)間內對調節(jié)器部分參數(shù)尋優(yōu)，使其穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)性能都得到